Quais são os combustíveis do futuro?

Quais são os novos combustíveis?

Os “novos combustíveis” referem-se a uma variedade de fontes de energia e tecnologias emergentes que procuram substituir ou complementar os combustíveis fósseis tradicionais como o petróleo, carvão e o gás natural.

Estes novos combustíveis têm como objetivo reduzir as emissões de gases de efeito estufa, melhorar a sustentabilidade e diversificar a matriz energética. Alguns exemplos de novos comnbustívies incluem:

• Biocombustíveis: produzidos a partir da biomassa, que inclui plantas, residuos agrícolas e florestais, e microrganismos. Os biocobustíveis podem ser líquidos (como o etanol e o biodiesel) ou gasosos (como o biogás).
• Hidrogénio: um combustível limpo e versátil que pode ser produzido a partir de diversas fontes, incluindo a água e utilizado em uma ampla gama de aplicações, como a generação de eletricidade e o transporte.
• Combustíveis sintéticos: criados a partir de processos químicos ou biológicos que convertem matérias-primas como o CO2, a água ou a biomassa em combustíveis líquidos ou gasosos. Estes combustíveis podem ser utilizados em motores de combustão interna ou em células de combustível.
• Energia nuclear avançada: novas tecnologias de reatores nucleares, como os reatores de sais fundidos e os reatores modulares pequenos, com potencial para oferecer uma regeneração de energia mais segura, eficiente e sustentável em comparação com os reatores nucleares convencionais.
• Células de combustível: dispositivos eletroquímicos que convertem a energia química num combustível (como hidrogénio) e um oxidante (como o oxigénio do ar) diretamente na eletricidade, com água e calor como subprodutos. As células de combustível podem ser utilizadas numa variedade de aplicações, desde veículos a sistemas de energia estacionária.

Estes novos combustíveis e tecnologias estão em diferentes etapas de desenvolvimento e adaptação, mas todos têm potencial de contribuir a uma matriz energética mais limpa e sustentável no futuro.

Como se obtém?

A obtenção dos novos combustíveis depende do tipo específico de combustível e da tecnologia usada. A seguir, descrevemos com brevidade alguns métodos de obtenção dos novos combustíveis: 

Biocombustíveis

• Etanol: obtém-se principalmente através da fermentação de açúcares derivados de cultivos ricos em açúcar como a cana-de-açúcar e o milho. Podem também obter-se a partir da biomassa lignocelulósicos, como resíduos agrícolas e florestais, mediante processo de hidrólise e fermentação.
• Biodiesel: pode ser produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais mediante um processo chamado transesterificação, que implica a reação dos óleos com um álcool (geralmente metanol) na presença de um catalisador.
• Biogás: é gerado a partir da descomposição anaeróbica da matéria orgânica, como os resíduos agrícolas, animais e dos alimentos, em digestores anaeróbios.

Hidrogénio

• Eletrólise: o hidrogénio pode obter-se a partir da água mediante a eletrólise, um processo que utiliza a eletricidade para dividir as moléculas de água em hidrogénio e oxigénio.
• Renovação de gás natural: o hidrogénio pode também produzir-se a partir de gás natural, mediante um processo chamado renovação com vapor, do qual o metano relaciona-se com o vapor de água em alta temperatura e pressão.

Combustíveis sintéticos

• Captura e utilização de carbono (CCU): implica capturar CO2 de fontes de emissão ou do ar e utilizá-lo como matéria-prima para produzir combustíveis sintéticos mediante processos químicos ou biológicos, como a eletroredução, a hidrogenação ou a fotossíntese artificial.
• Gasificação de biomassa: a biomassa é convertida num gás de síntese (mescla de CO e H2) através da gasificação, que logo pode ser utilizada para produzir combustíveis líquidos ou gasosos mediante processos de síntese, como a síntese de Fischer-Tropsch.
• Energia nuclear avançada: a obtenção de energia a partir de tecnologias nucleares avançadas, como os reatores de sais fundidos e os reatores modulares pequenos, implica a utilização de materiais nucleares como o urânio, plutónio ou o tório como combustível. Estes reatores utilizam diferentes configurações e ciclos de combustível em comparação com os reatores nucleares convencionais para melhorar a eficiência e a segurança.
• Células de combustível: ainda que as células de combustível em si não sejam “combustível”, utilizam combustível como o hidrogénio, o metanol ou o gás natural para gerar eletricidade de maneira eficiente e com baixas emissões. A obtenção destes combustível seguem os métodos mencionados anteriormente.

De salientar que o desenvolvimento e a implementação de novos combustíveis e tecnologias associadas podem enfrentar desafios técnicos, económicos e regulamentares, e a sua viabilidade a longo prazo dependerá da evolução destas condições.

Vantagens dos combustíveis do futuro

Os combustíveis do futuro, também conhecidos como novos combustíveis ou combustíveis alternativos, oferecem uma série de vantagens em comparação com os tradicionais combustíveis fósseis:

• Redução de emissões: Os novos combustíveis podem ajudar a reduzir as emissões de gases com efeito estufa e outros contaminantes atmosféricos, contribuindo para o combate à mudança climática e melhorar a qualidade do ar.
• Sustentabilidade: Os novos combustíveis, como os biocombustíveis e os combustíveis sintéticos, podem ser provenientes de fontes renováveis ou sustentáveis, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis e promover a segurança energética.
• Diversificação energética: A adoção de uma variedade de novos combustíveis pode diversificar a matriz energética, o que pode aumentar a resiliência frente a flutuações nos preços dos combustíveis e reduzir a dependência das importações de energia.
• Inovação tecnológica: O desenvolvimento e investimento de novos combustíveis impulsionam a inovação em tecnologias de produção e armazenamento de energia, assim como em sistemas de transporte e produção de eletricidade.
• Desenvolvimento económico: O investimento dos novos combustíveis e tecnologias associadas podem impulsionar o crescimento económico, a criação de emprego e o desenvolvimento de novas indústrias.

Em que setores podem ser utilizados?

Os novos combustíveis podem utilizar-se numa ampla gama de setores, incluindo os seguintes:

Transporte

• Veículo de passageiros: automóveis, camiões e motorizadas que utilizem biocombustível, hidrogénio, eletricidade ou combustíveis sintéticos.
• Transportes públicos: autocarros e comboios que funcionem com biocombustível, hidrogénio, eletricidade ou células de combustível.
• Transportes de mercadorias: camiões, comboios ou barcos que utilizem biocombustível, hidrogénio ou combustíveis sintéticos:
• Aviação: aviões que utilizam biocombustível de aviação sustentável ou combustíveis sintéticos para reduzir a emissão de gases de efeito estufa

Produção de eletricidade

• Centrais elétricas que utilizam biogás, biomassa, hidrogénio ou energia nuclear avança para gerar eletricidade.
• Sistemas de armazenamento de energia que utilizam hidrogénio ou células de combustível para armazenar e liberar eletricidade.

Indústria

• Processos industriais que requerem calor, como a produção de aço, cimento e produtos químicos, podem utilizar biogás, hidrogénio ou biomassa no lugar de combustíveis fósseis.
• Processos químicos e de refinação que utilizam hidrogénio, biogás ou combustíveis sintéticos como matéria-prima ou fonte de energia.

Aquecimento e refrigeração

Sistemas de aquecimento e refrigeração residenciais, comerciais ou industriais que utilizam biogás, biomassa, hidrogénio ou sistemas de células de combustível para proporcionar calor ou frio.

Estes são apenas alguns exemplos de como os novos combustíveis podem ser utilizados nos diversos setores para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e diminuir as emissões de gases de efeito estufa.

À medida que as tecnologias dos novos combustíveis continuem a avançar e a tornar-se mais acessível, é provável que o seu investimento expanda a outros setores e aplicações.